专利名称：用来检验链或带传动的车辆的行走机构几何位置的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用来检验链或带传动的车辆的行走机构几何位置的方法和装置。
在许多领域，特别是在自行车和摩托车中，有时例如由于机械载荷、维护工作、更换轮胎或更换次级传动件，出现链轮的位置变化。由此引起的链轮相对于带或链条的倾斜与准确地对齐的情况相比会产生不规则的和更大的磨损。相应地对于其他例如机器中的带或链传动也一样。
由现有技术已知，借助于软绳或校准木杆使带或链条与带轮或链轮对齐，这既费时间又不精确。
此外已知，在摩托车的轴支座上设置标记。然而这不是非常可靠，因为小的调整误差在整个链条长度上便已经带来几毫米的误差。几乎没有检验调整精度的可能性，它只能用成本高昂的测量方法，这在工厂中根本不适合于例行的检验。
已知一种用来检验摩托车中链条对中性的装置，其中在车辆下面一固定在摆动支点上的滑轨上装一激光器。在后轮侧面上装一个样板，激光束对准该样板。但是这种装置确认是有缺点的，即装置的安装只有用摩托车提升机和非常高的费用才能完成。此外样板侧面靠在橡胶轮胎上，由此产生较大测量误差。最后该装置还比较昂贵。
在上述装置中两块样板与一可固定的杆连接，该杆必须在轮辋底部穿过车轮。对于盘状车轮这是不可能的，因此这种装置在封闭式车架的情况下不能装在轮辋底部和轮轴之间。
由DE 199 83 717 T1已知一种用来找正至少一个可对准至少一个基准平面的平面的装置和方法。这种装置特别是用来使从动轮与主动轮对准，或者反过来，并具有一主体、一光源和许多接触点，其中光源用来发射具有在一个平面内的散射角的激光束。这种装置也比较昂贵，并且在许多情况下需要费时地拆除带或链传动装置的至少一个轮子的防护装置，例如拆除防护板或链条护板。
同样在DE 100 25 918 A1中已知一种借助于激光来找正带轮的装置，其中激光束发射器靠在第一个带盘的端面上，由该激光束发射器发射的扁平光束落在标靶上，此标靶贴合在第二个带轮的端面上。DE199 14 300 A1同样介绍一种用于平行轴结构的带轮的对准性测量装置，其中同样用安装在带轮端面上的标靶工作。但是在许多情况下，特别是在两轮车方面，第二个带轮很难接近，因此这种装置只有在使第二个带轮外露后才能使用。
此外由DE 198 38 172 A1已知一种用来找正带轮的测量装置，其中在拆除带时在一个带轮上安装一激光器，并对准另一个带轮的中间筋。但是这只有在拆除带时才行，这极大地限制了这种测量装置的应用。在带有后轮摆臂的摩托车中，摆动支点位于后轮的链轮和马达小齿轮之间。因此遮住了小齿轮的视线。
在链传动或带传动的车辆，特别是自行车、摩托车、带侧斗的摩托车、三轮车以及越野沙滩车(ATV-Quad)的行走机构几何位置方面，不仅两个链轮或带轮相互的布局，而且车辆的轮辙(前束)也有重要意义，它例如对转弯性能有很大影响。在成批生产中由于结构的强制和批次的分散性，在大批生产的摩托车中可能在不小的程度上存在轮辙偏移，在单辙车辆中轮辙偏移最好是0。在实际上人们的看法是，可以忍受不超过2mm的误差，过大的轮辙偏移可能对使用方便性、转向稳定性(转向器碰撞)、行驶直线性和转向精度产生不利影响。校准轮辙偏移的最简单方法是调整在摆臂中的后轮位置，链轮的位置在与驱动小齿轮准确对准时不允许改变。
因此由US 2002/0088128 A1已知，分别在摩托车轮胎侧面上安装一装置，其中之一携带一个侧激光装置，另一个携带一测量装置，激光束落在此测量装置上。然而这种装置有这样的缺点，由于轮胎的不平度和弹性，这两个装置很难调整到相互平行，因此也不可能从一个轮胎向另一个轮胎发射平行激光束。因此这种方案由于测量不精确度很大而不适用。
因此本发明的目的是，创造一种方法和装置，用它可以方便和迅速地检测链或带传动车辆行走机构的几何位置。
按照本发明这个目的通过下述用来检测链或带传动车辆行走机构几何位置的方法实现，该方法具有以下工步·借助于一激光模块确定次级传动装置的链条对中性，激光模块贴合在链轮或带轮的侧面上，且其激光束对准链条或带的边缘区域。
这里用平面形的外部区域贴合在带轮或链轮平面形的侧面上，使得激光束对准带或链条的边缘区域。在带或链条正确对中时便在带或链条的边缘区域上得到一系列在一较大距离上的具有保持不变的边缘距离的激光点。如果不是这样，那么便存在摆臂框偏移，例如在出现事故以后所发生的那样。此装置既非常小又非常牢固，因此既适用于途中检验(例如在更换轮胎或出现故障以后)，也适用于在工厂内的例于检查。这种方法有这样的优点，即它可以不拆卸零件进行，因为带轮或后轮的链轮和链条至少可以在检验所需要的程度上接近。而对于小齿轮常常不是这样。特别是在摩托车上驱动小齿轮总是部分被发动机组零件、后轮摆臂或框架部分遮盖，因此使驱动小齿轮外露非常麻烦。
接着校正不正确的链条对中也属于本发明的范围。
如果不能精确调整链条对中性，因此使后轮轴相对于车辆纵轴成90°位置布置，那么行走机构几何位置便存在问题。从而可以知道行走机构有缺陷，这里它们甚至在原因方面是可确定的。
本发明的改进方案在于有以下其他工步，它在第一个工步之前或之后进行·确定车辆的车轮对中性，通过这样的方式进行即通过压紧机构相互平面形压紧的两对扇形样板在两侧设置在车辆至少一个后轮和至少一个前轮的轮辋上，并且在两侧从一对样板向另一对样板发射平行的激光束，它们命中安装在另一对样板的两侧上的测量装置。
扇形样板分别在两侧紧贴在后轮和前轮的轮辋棱边上，这些棱边提供一足够大的、光滑和容易接近的贴合面。样板通过压装机构压紧在轮辋上，使它们平行布置，因此激光束也平行分布。
用这种方式可以迅速和精确地检验车辆的轮辙，因此可以容易地检查由于发生事故使例如轮叉变形。同样用这种方法可以在车辆装配或维修时进行轮辙检验和随后的轮辙调整。
当然它也可以用在所谓的特制自行车(Custom-Bikes)的制造中，其中必须首先确定发动机-传动箱单元的位置、链道和轮轴位置。同样这种方法也适用于所谓的三轮车以及带侧斗的摩托车，其中根据要求的不同可以加长激光模块或测量装置。
本发明的另一种改进方案是，进行以下的另一个工步·借助两个激光模块确定摆臂的尺寸稳定性，激光模块安装在一个车轮空心轴的孔的两端，并且其激光束对准安装在摆臂回转点两侧上的直尺。
车架上的摆臂轴承区是车辆的无扭转区。后轮轴区域设计为多扭转的，但是在静止状态应该是尺寸稳定的。这种尺寸稳定性可以通过这样的方法检验，即激光模块尤其是通过圆锥和定心单元安装在一个车轮空心轴的孔的两端，并且激光束分别对准安装在摆臂回转点上的自定心直尺。从而可以在直尺上显示出轴线是否位于同一平面内。
本发明的另一改进方案是具有以下另一个工步，它在第一个工步之前或之后进行·确定前轮叉的尺寸稳定性，通过这样的方式进行即通过压紧机构相互平面形压紧的一对圆弧形样板安装在车辆前轮轮辋两侧，并从一对样板在两侧沿叉形纵梁发射激光束，它命中沿叉形纵梁设置的测量装置。
用这种方式可以例如测出比较敏感的前轮叉是否变形和在哪个区域变形。
在用来实施本发明的方法的装置方面，规定装置包括至少两对扇形样板，它们通过压紧机构相互平面压紧，并设计成用来两面贴合在车辆的至少一个后轮和至少一个前轮的轮辋上，其中在第一对样板两侧上安装激光模块，用它们可发射平行激光束，在第二对样板的两侧上安装测量装置，激光束命中此测量装置。
此外，激光模块可分别绕一垂直于扇形样板的轴线回转和/或激光模块可在一水平平面内发射光束，这是有利的。
按照本发明，规定压紧机构设计成弹簧卡箍，它们分别使一个样板对的各样板环绕车辆的车轮相互连接。
本发明一种优良的结构在于，弹簧卡箍大致设计成三角形。
因此它们绕车辆相应的车轮延伸，并能施加足够的压紧力。
同样测量装置适宜于做成可插在样板上的孔内的直尺。
下面借助于
本发明的实施例。
附图表示图1a和1b本发明装置的两个实施例，图2a和2b用按图1a和1b的两个装置检验链条对中性，图3一用来检验带对中性的作为基准件的辅助机构，图4用按图1b的装置和按图3的角条检验带对中性，图5用来贴合在轮辋上的扇形样板，图6按图5的样板用于轮辙检验，图7前轮叉的附加检验，图8在按图7检验时的倾斜结构。
如由图1a和1b可见，用来检验链条对中性的装置包括一个带一平面形外部区域2的壳体，此外部区域用作贴合面。在壳体1内这样地安装一激光模块，使得可以产生一平行于平面形外部区域的激光束，它从壳体1的出口处3射出。激光器可以是一种点或直线激光器。
为了使装置能够无线运行，适宜于在壳体1内设置一用于激光模块的电源(例如电池)。此外壳体最好配备一用于激光模块的操纵开关以及(图1b)一把手部分4。此外由图1b可见，在与平面形外部区域2成90°角的与出口处对置的一侧上设置一凹槽(K)，它们可贴合在带轮的齿上，以便检验对中性。作为另一种选择也可以代替凹槽(K)设一楔形贴合结构。
在链传动时，为了检验链条对中性(图2a，2b)，壳体1以其平面形外部区域贴合在链轮5的端面上。因为由激光模块产生的激光束离平面形外部区域的距离和链条6的边缘区域离链轮5的侧面的距离一样远，在链条准确对中时激光束沿链条6的边缘区域7前进。也可以设想，激光束平行于链条6分布。在对中性不够时可容易地确定激光束偏离链条6的边缘区。
在检验带传动对中性时产生这样的问题，即带8相对于带、轮9后缩(图4)。因此在带传动时例如一窄长的角型材10(或者采用其他的基准件)，贴合在带8棱边上，这样其平行的测量线可以用来检验带的对中性。
作为另一种选择，也可以设想，装置的壳体1在前部区域相对于平面形外部区域同样偏移，使平面形外部区域贴合在带轮外侧上，并使激光束沿其分布方向对准带8。
图5表示一扇形样板11的俯视图，它贴合在车辆的轮辋或轮辋棱边上。此装置可以具有例如约30cm的长度，从而提供大的贴合面。每两个这种样板11通过弹簧卡箍12形式的压紧机构12压紧在一起，使它平行地贴合在轮辋上。为了达到良好的力传递，弹簧卡箍12设计成三角形。样板对11之一在两侧配备激光模块14，它发射平行于车辆纵轴15的激光束，激光束照射在插在另一样板上的并垂直于它延伸的测量直尺13形式的测量装置13上。如果两侧产生相同的距离，那么便不存在轮辙偏移；如果距离不等，那么就存在轮辙偏移。
最后图6表示，本发明的装置可以怎样用来检验摩托车的轮辙。为此在每个车轮两侧轮辋的侧棱边上紧贴一扇形样板11，并例如通过所示的弹簧夹12固定在这个位置上，弹簧夹环绕车轮的工作面从车轮一侧向另一侧延伸。在一个车轮的样板11上分别固定本发明的装置，或者至少用平面形外部区域贴合在它上面，使得分别发射一平行于摩托车纵轴的激光束，直至安装在另一车轮上的带有垂直于它伸出的测量直尺13的样板11。然后在测量样板上可以显示出两侧是否存在相等的距离。
此外设置在前轮轮辋22上的样板11两侧的两个激光模块16的激光束17可以沿叉形纵梁18对准设置在该纵梁上的测量直尺，直至上叉桥19、20到转向轴21或车架的操纵头，如图7中所示。这里激光模块16可以是设置在样板11上的测量直尺13的一个组成部分。
图8以前轮叉的俯视图表示在前轮叉的这种类型的检验时不同的倾斜结构和由此引伸出的结论。
在图8a中，区域A和B平行于车辆中心线和前轮平行于车辆中心轴线设置(在所有测量直尺上在左面和右面分别测出相同的数值)。因此前轮、轮叉和车架的操纵头管精确地设置在车辆中心线上。车辆的轮辙是正常的。
在图8b中，区域A平行于车辆中心线设置，前轮和区域B不平行于中心线。因此轮辙不正常。操纵头管平行于车辆中心线布置，因此相对于车架不扭曲。但是在下叉桥下面的轮叉区B已损坏。
在图8c中，区域A及区域B和前轮都不平行于车辆中心线。在这种情况下操纵头管(转向头)相对于车架扭曲。轮叉区A和B未损坏。
权利要求
1.用来检验链传动或带传动的车辆的行走机构几何位置的方法，其特征为，具有以下工步·借助于一激光模块确定次级传动装置的链条对中性，激光模块贴合在链轮或带轮的侧面上，且其激光束对准链条或带的边缘区域。
2.按权利要求1的方法，其特征为接着对不正常的链条对中性进行校正。
3.按权利要求1的方法，其特征为，具有以下另一个工步，它在第一工步之前或之后进行·确定车辆的车轮对中性，通过这样的方式进行即通过压紧机构相互平面形压紧的两对扇形样板在两侧安装在车辆至少一个后轮和至少一个前轮的轮辋上，并且在两侧从一对样板向另一对样板发射平行的激光束，激光束命中安装在另一对样板两侧的测量装置。
4.按权利要求1的方法，其特征为，具有以下另一个工步，它在第一个工步之前或之后进行·借助于两个激光模块确定摆臂的尺寸稳定性，激光模块安装在一个车轮空心轴的孔的两端，并且其激光束对准安装在摆臂回转点两侧的直尺。
5.按权利要求1的方法，其特征为，具有以下另一工步，它在第一个工步之前或之后进行，·确定前轮叉的尺寸稳定性，通过这样的方式进行即通过压紧机构相互平面形压紧的一对扇形样板在两侧安装在车辆前轮的轮辋上，并在两侧从样板对沿叉形纵梁发射激光束，激光束命中沿叉形纵梁设置的测量装置。
6.用于实施按权利要求3的方法的装置，其特征为此装置包括至少两对扇形样板(11)，它们可通过压紧机构(12)平面形相互压紧，并设计成用来从两侧贴合在车辆的至少一个后轮和至少一个前轮的轮辋(22)上，其中在第一对样板(11)两侧安装激光模块(14)，用它们可发射平行的激光束，在第二对样板(11)两侧安装测量装置(13)，激光束射在测量装置上。
7.按权利要求6的装置，其特征为激光模块(14)可分别绕一垂直于扇形样板(11)的轴线回转，并可锁定在一个任意的回转位置上，和/或激光模块(14)可在一水平平面内发射光束。
8.按权利要求6的装置，其特征为压紧机构(12)设计成弹簧卡箍(12)，它们分别使一对样板(11)的各样板(11)环绕车辆的车轮相互连接。
9.按权利要求8的装置，其特征为卡箍(12)大致设计成三角形。
10.按权利要求6的装置，其特征为测量装置(13)设计成可插在样板(11)的孔内的直尺。
全文摘要
本发明涉及用来检验链或带传动的车辆的行走机构几何位置的方法和装置。此建议，借助于一贴合在链轮或带轮侧面上的激光模块(1)确定次级传动装置的链条对中性，激光模块的激光束对准链条或带的边缘区域。车辆车轮的对中性也可以通过这样的方式确定，即，将通过压紧机构(12)相互平面形压紧的两对扇形样板(11)安装在车辆至少一个后轮和至少一个前轮的轮辋的两侧，并在两侧从一对样板向另一对样板发射平行激光束(17)，此激光束命中安装在另一对样板两侧的测量装置(13)。摆臂和前轮叉的尺寸稳定性也可以用类似的方法确定。
文档编号G01B11/00GK1682094SQ03821430
公开日2005年10月12日 申请日期2003年9月12日 优先权日2002年9月12日
发明者格伦·赫贝尔, 赖纳·拜尔 申请人:格伦·赫贝尔, 赖纳·拜尔